Yrd. Doç. Dr. Serkan SAYINERYakın Doğu Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Biyokimya Anabilim Dalı

serkan.sayiner@neu.edu.tr

Amino Asitler,

Peptidler ve Proteinler

2

Proteinler, canlı organizmanın çok önemli bir bölümünü oluştururlar. Protein kelimesi Yunanca’ da «önde gelen» anlamına

gelir. Yapılarında C, H, O ve N mutlaka taşırlar. Yaşam için son

derece önemlidirler. Yaşamın başlıca özelliklerinden olan büyüme, çoğalma

ve kendi kendini onarma olaylarının proteinlerle ve proteinlerle çok önemli bileşikler oluşturan nükleik asitlerle yakın ilişki vardır.

Genel Bakış

3

Bitkiler, karbondioksit, su ve anorganik azot gibi

bileşiklerden proteinleri sentez ederler. Hayvanlar ise

bunu yapamazlar. Hayvanlar, protein gereksinimleri için

bitkilere muhtaçtırlar.

Proteinler büyük moleküllü maddelerdir.

Şekilleri lifsel, oval veya küresel olabilir.

Yapı taşları amino asitlerdir.• Proteinler amino asit polimerleridir. Sentezlerini belirleyen

genetik şifredir.

• Proteinlerin sentezinde 20 amino asit kullanılır.

Genel Bakış

4

Protein sentezinde kullanılan amino asitlerin ~yarısı ara

metabolik ürünler olarak sentez edilirken, bazılarının

besin maddeleri ile alınması gereklidir.

Protein molekülünde oranla C % 45-55, H % 6-8, O % 20-

25, N % 15-17 arasında olabilir.• N, protein için özel bir element gibi görülür.

◦ Ortalama molekülde % 16 oranında bulunur. Buradan yola çıkarak azot

miktarı tayini ile total protein miktarı hesaplanabilir.

Değişik dokularda çok değişik proteinler bulunur.• Vücutta sentez edilen her bir protein yapısal ve fonksiyonel

olarak benzersizdir.

Genel Bakış

5

Hücrelerin, dokuların, organların ve organ sistemlerinin

bireyselliğini karakterize eden süreçlere katılırlar.

Bir hücre her biri farklı fonksiyona sahip binlerce protein

içerir. Örnek olarak,◦ Enzimler; Yaşayan hücrelerde her reaksiyon enzime ihtiyaç duyar...

◦ Transport proteinler; Lipoproteinler, transferrin...

◦ Bilirubin-bağlayıcı proteinler,

◦ Depo proteinleri; myoglobin...

◦ Savunma proteinleri; pıhtılaşma, immunoglobulinler...

◦ Kontraktil proteinler; aktin, miyosin, troponin...

◦ Yapısal proteinler; kolajen, elastin... verilebilir.

Genel Bakış

6

Besinler Oranı % Besinler %

Kaslar 18 – 20 Marul 1,2

Kan plazması 6,5 – 7,5 Lahana 1,6

Beyin 8 Patates 2

Yumurta sarısı 15 Badem 21

Yumurta akı 12 Meyveler 0,4 – 1,5

İnek Sütü 3,3 Kurufasulye 18-22

Peynir 14 - 49 Soya fasulyesi 37

Bazı Doku ve Besinlerdeki Protein Oranları

7

D- ve L-Formları, Sınıflandırılması, Esansiyel Amino Asitler, Modifiye Amino Asitler,

Non-protein Amino Asitler, Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri

Amino Asitler

8

Proteinlerin Hidrolizi

Proteinler, asitlerle, alkalilerle veya enzimlerle hidrolize

edildiğinde amino asit’ lere parçalanırlar.

Moleküllerinde amino (-NH2) ve karboksil grubu (-

COOH) bulunan bileşiklere amino asit denir.

Amino asitlerin yapısında bir karbonunun 4 valansına 4

farklı grup bağlanmıştır. 1. Karboksil grubu

2. Amin grubu

3. Hidrojen

4. R grubu

9

Amino Grubu

(NH2)

Karboksil Grubu

(COOH)

R Grubu(Yan zincir)

Amino Asitlerin Genel Yapısı

10

Proteinlerin Hidrolizi Amino asitler kısaca tek karf veya üç harf ile gösterilir.

• Örneğin Glisin; Gly veya G

Sadece en basit amino asit olan glisin de R grubu H’ dir.• Glisin ilk izole edilen amino asittir (1820). • En son tespit ve izole edilende Treonine’ dir (1935).

Amino asitlerdeki karboksil grubuna en yakın karbon atomuna α-karbon atomu denir.

İki aminoasit dışında amino asitlerde NH2 grubu α-karbon atomuna bağlı olduğundan bu amino asitlere α-amino asitler denir.

11

Proteinlerin Hidrolizi

Amino asitler, aralarında peptid bağı denen asit amid

bağı ile birbirileriyle bağlanarak proteinleri meydana

getirirler.

Protein molekülü hidrolize olduğunda sadece amino

asitleri veriyorsa basit protein, aminoasitlerle birlikte

başka moleküllerde veriyorsa konjuge protein veya

proteid adı verilir.

12Kaynak: W.H. Freeman and Company 2012. Biochemistry, 7th ed.

13

Amino asitler özelliklerine göre çeşitli şekillerde sınıflandırılmaktadır. En yaygın sınıflandırma, nötral amino asitler, asidik aminoasitler ve bazik amino asitlerdir.

Diğer bir sınıflandırma bir yolu ise moleküllerinde bulunan amino ve karboksil grupları sayısına göredir. • Mono-amino mono-karboksilik asitler,

• mono-amino di-karboksilik asitler,

• di-amino mono-karboksilik asitler,

• di-amino di-karboksilik asitler.

Amino Asitlerin Sınıflandırılması

14

Amino asitler, moleküllerinde bulunan zincir ve halka yapıları esas alınarak da sınıflandırılır. Alifatik aminoasitler, aromatik aminoasitler, heterosiklik amino asitler.

Sınıflandırmada Amino asitler;• Zincir ve halka yapılarında göre alifatik, aromatik ve

heterosiklik aminoasitler diye üç gruba ayrıldıktan sonra kendi içlerinde de asit, baz ve nötr reaksiyon gösterdiklerine göre ve kükürt ihtiva ettiğine bakılarak tekrar bir alt sınıflandırma yapılır.

Amino Asitlerin Sınıflandırılması

15

Alifatik Amino Asitler• Nötral amino asitler: Glisin, Alanin, Valin, Serin, Treonin,

Lösin, İzolösin

• Asidik amino asitler: Aspartik asit, Asparajin, Glutamik asit, Glutamin

• Bazik amino asitler: Arjinin, Lizin

• Kükürt taşıyan amino asitler: Sistein, Metiyonin

Amino Asitlerin Sınıflandırılması

Aromatik Amino Asitler• Tirozin

• Fenilalanin

• Triptofan

Heterosiklik Amino Asitler• Prolin

• Histidin

16

Bir diğer sınıflandırılmada;• Hidrofobik Amino Asitler

◦ Alifatik yan zincirli

◦ Aromatik yan zincirli

◦ Dallı zincirli amino asitler(Branched-chain amino acids)

• Hidrofilik Amino Asitler◦ Yüksüz (uncharged) yan zincirli

◦ Yüklü (charged) yan zincirli; Bazik ve Asidik amino asitler.

• Ne Hidrofilik ne de Hidrofobik Amino Asit

Amino Asitlerin Sınıflandırılması

17

Hidrofobik amino asitlerin yan zincirleri suyla iyi

etkileşime girmez ve bu nedenle genellikle proteinlerin

iç kısmına doğru bulunurlar.

Metiyonin ve sisteindeki kükürt atomları ve

triptofandaki azot atomu haricinde büyük oranda

hidrokarbonlardan oluşurlar.

Sistein'in -SH grubu, disülfid (-S-S-) bağı yoluyla

dimerize olmasına izin verdiğinden, bu amino asit,

sıklıkla proteinlerinde oksitlenmiş formunda bulunur. Bu

oksitlenmiş form sistindir.

Hidrofobik Amino Asitler

18

Sistin polipeptit zincirlerinin farklı bölgelerini kovalent

olarak bağlanır. Böylece proteinleri dengeler ve

denatürasyona daha dayanıklı hale getirir.

Prolin genellikle hidrofobik olarak kabul edilir,

katlanmış polipeptit zincirlerinin kıvrım bölgelerinde

sıklıkla bulunur ve özellikle kolajende görülür.

Prolin glutamatın siklizasyonu yoluyla oluşturulabilir.

Hidrofobik Amino Asitler

19

Metiyonin

(Met veya M)

Sistein

(Cys veya C)

Alanin

(Ala veya A) Prolin

(Pro veya P)(İmino asit)

Hidrofobik, Alifatik Yan

Zincirli Amino Asitler

20

Sistin

Sistein

(Cys veya C)

Sistein

(Cys veya C)

21

Aromatik amino asitler (AAA) kategorisinde fenilalanin,

tirozin ve triptofan bulunur.

Fenilalanin içindeki R grubu bir benzen halkası içerir,

tirozin içinde bir fenol grubu bulunur ve triptofandaki

R grubu bir indol olarak bilinen heterosiklik bir yapı

içerir.

Bu üç amino asitte aromatik kısım α-karbona bir metilen

(-CH2-) köprüsü vasıtasıyla bağlanmaktadır.

Hidrofobik Amino Asitler

22

Aromatik amino asitler önemli hepatik metabolitlerdir.

Hidrofobik olsalar da, tirozinin fenol (-OH) grubu ve

triptofanın indol grubundaki -NH, suyla etkileşime

girmelerine izin verir, böylece özelliklerini biraz belirsiz

hale getirir.

Hidrofobik Amino Asitler

23

Fenilalanin

(Phe veya F) Tirozin

(Tyr veya Y)

Triptofan

(Trp veya W)

Hidrofobik, Aromatik Yan

Zincirli Amino Asitler

24

Valin, Lösin ve İzolösin dallı zincirli amino asitlerdir

(BCAA).

Her biri bir metil grubu (substitüent olarak) içeren

alifatik yan zincir taşır.

Yüksek yapılı hayvanlarda diyetle alınmalıdırlar. Bir

başka deyişle esansiyeldirler. Bu canlılarda sentezi için

gerekli enzimler bulunmamaktadır.

Birçok dokuda bulunmasına rağmen, BCAA'lar özellikle

açlığın son evresinde enerji amaçlı yoğun şekilde kas

doku tarafından katabolize edilirler.

Hidrofobik Amino Asitler

25

Lösin

(Leu veya L)İzolösin

(Ile veya I)

Valin

(Val veya V)

Hidrofobik, Dallanmış Yan

Zincirli Amino Asitler (BCAA)

26

Pozitif yüklü yan zincirlere sahip amino asitler, histidin,

lizin ve arjinin gibi bazik amino asitler içerir.

Histidin sadece fizyolojik pH'da zayıf yüklüdür.

Aksine, negatif yüklü yan zincirlere sahip amino asitler

asidiktir ve glutamik asit ile aspartik asitleri içerir

(glutamat ve aspartat olarak bulunur).

Hidrofilik Amino Asitler

27

Glutamat

(Glu veya E)

Aspartat

(Asp veya D)

Hidrofilik, Yüklü

Yan zincirli

Asidik Amino Asitler

28

Histidin

(His veya H) Lizin

(Lys veya K) Arjinin

(Arg veya R)

Hidrofilik, Yüklü

Yan zincirli

Bazik Amino Asitler

29

Alanin’ in hidroksillenmiş bir versiyonu olan serin ve

treoninin yüklü olmayan yan zinciri bulunur ve –OH

grubu içerir. Bu nedenle hidrojen bağlarının oluşması

neticesinde su ile güçlü etkileşime girer.

Hidroksilasyona uğramamış yakın ilişkili diğer amino

asitlere (alanin ve valine) kıyasla çok daha hidrofilik

(dolayısıyla su seven) yapıdadırlar.

Hidrofilik Amino Asitler

30

Asparajin ve glutamin’ in yüklenmemişyan yan

zincirleri, daha fazla hidrojen bağlama kapasitesine

sahip amid gruplarına sahiptir.

Bununla birlikte, asparajin ve glutamin, asit veya baz

ile non-amid formlarına (aspartik asit ve glutamik asit)

kolaylıkla hidroliz edilir.

Bu dokuz amino asitin hepsi hidrofiliktir ve bu nedenle

su ile olumlu etkileşim içindedir. Sıklıkla yan zincirlerin

sulu bir ortama maruz bırakıldıkları protein yüzeyinde

bulunurlar.

Hidrofilik Amino Asitler

31

Asparajin

(Asn veya N)Glutamin

(Gln veya Q)

Serin

(Ser veya S)Treonin

(Thr veya T)

Hidrofilik, Yüksüz

Yan zincirli

Amino Asitler

32

Ne Hidrofilik ne de Hidrofobik bir amino asittir.

Yan zincir içinde sadece bir hidrojen atomuna sahip olan

glisin, bilinen en basit amino asittir ve hidrofobik ya da

hidrofilik değildir.

Basit yapısından dolayı, polipeptid zincirlerindeki birçok

boşluğa sığabilir ve bu nedenle protein moleküllerinin

hem yüzeyinde hem de iç kısmında bulunur.

Glisin

33

Ne Hidrofilik ne de

Hidrofobik

Amino Asit

Glisin

(Gly veya G)

34

Organizmaya alınan proteinlerin barsaklardan emilmesi için amino asitlere parçalanması gerekir. Barsaklardan emilen amino asitler kan yolu ile dokulara gider ve protein sentezinde kullanılır. Bitkiler, mikroorganizmalar ve mantarlar ototrofturlar.

Beslenmeleri için amino asitlere ihtiyaç göstermezler. Kendileri sentezleyebilir. Gelişmiş organizmalar ise heterotrofdur. Bir kısım amino

asitleri dışarıdan almak zorundadırlar. Bu organizmalar amino asitlerden protein sentezini kendileri gerçekleştirebilir.

Esansiyel Amino Asitler

35

Organizma tarafından sentez edilemeyen ve besinlerle

birlikte dışarıdan alınmaları gerekli olan amino

asitlere esansiyel amino asitler veya eksojen amino

asitler denir.

Amino asit karşıtı olan α-ketoasidi oluşturabiliyorsa o

asit metabolizmada sentez edilebilir ve esansiyel

değildir.

Kurufasulye, etten daha çok protein içerir ama et kadar

değerli değildir. Neden?• Çünkü; gerektiği kadar esansiyel amino asit içermez.

Esansiyel Amino Asitler

36

Eğer bir esansiyel amino asit noksansılığı söz konusu ise geri kalan 19 amino asit protein sentezi için kullanılamaz. Bununla birlikte katabolize olurlar ve negatif azot dengesi ortaya çıkar.

Esansiyel amino asitler hayvanlar arasında farklılıklar gösterirler. Bazı türler için esansiyel olan amino asitler, bazı türlerde esansiyel amino asit olmayabilir.

Ayrıca yaşa bağlı olarak da değişkenlik gösterir.

Esansiyel Amino Asitler

37

Lizin

İNSAN KÖPEK

SIÇAN

DOMUZ TAVUK

Triptofan

Fenilalanin

Lösin

İzolösin

Treonin

Metiyonin

Valin

Histidin

Arjinin

Glisin

Glutamik Asit

Esansiyel Amino Asitler

Gençlerde

38

BCAA’ lar kas dokuda devamlı okside olurlar.

Fenilalanin, tirozin biyosentezi için gereklidir. Dolayısı

ile katekolaminler ve tiroid hormonları için gereklidir.

Metiyonin, sistein formasyonu için gereklidir.

Triptofan, serotonin ve melatonin biyosentezi için

gereklidir.

Esansiyel olmayanlar ise çoğunlukla metabolizma

sırasında enzimler (aminotransferazlar) tarafından

dönüştürülmek suretiyle elde edilir.

Esansiyel Amino Asitler

39

Protein yapısında bazı modifiye amino asitler yer almaktadır.Metilhistidin ve metillizin, histidin ve lizinin metil

deriveleridir ve bazı proteinlerin yapısında yer alır.Hidroksiprolin, prolin derivesidir. –Prolin-

Hidroksiprolin-Glisin- şeklinde (tripeptid) kolajen yapısında yer alır. • Kolajen fibröz bağ doku proteinidir.

• Kan damarları, tendonlar, kıkırdak ve kemik dokuda bulunur.

• Memeli canlılardan en çok bulunan proteindir.

• Total vücut proteininin ~%30’u, vücut ağırlığının ~%6’ sı kolajendir.

Modifiye Amino Asitler

40

41

Hidroksilizin, lizinin 5-hidroksi türevidir ve kolajen

yapısında bulunur.

Dezmosin ve izodezmosin, 4 lizin molekülün

oksidayon ve çapraz bağlanması ile oluşur.• Bağ dokuda bulunan elastin isimli proteinin yapısında yer alır.

• Kollajen ile birlikte düz kas içeren dokularda (kan damarları

gibi) bulunur.

• Elastin iki yönlü esneme özelliğine sahiptir.

• Arterler, venalara göre daha çok elastin içerir.

Modifiye Amino Asitler

42

43

44

Treonin, tirozin ve serin amino asitlerinin yan

zincirlerinde bulunan hidroksil gruplarının fosforile

olması ile fosfotreonin, fosfotirozin ve fosfoserin

oluşur.• Bu üç derive amino asit, özellikle düzenleyici proteinlerin

yapısında yer alır.

γ-Karboksiglutamat, karaciğerde glutamik asidin karboksilasyonu ile sentez edilir.• Bu amino asit, pıhtılaşma faktörlerinden bir olan protrombinin (faktör

II) yapısında yer alır.

• Kalsiyum şelasyonunu sağlamaktadır.

Modifiye Amino Asitler

45

46

Protein yapısına katılan 20 amino asit dışında başka amino asitlerde bulunmaktadır. Bu amino asitler protein yapısına katılmazlar.Metabolizma sırasında önemli ara metabolitler veya

öncü (precursor) moleküllerdir.• β-Alanin, pantotenik asidin (B5 vitamini) yapı bileşenidir.

◦ Bu vitamin de koenzim A’nın yapı bileşenidir.

• Homosistein ve homoserin, metiyonin metabolizmasında önemli ara maddelerdir.

• Ornitin ve sitrulin, hepatik üre siklüsünda yer alırlar ve arjinin sentezinde önemli ara maddelerdir.

Non-protein Amino Asitler

47

• Taurin, sisteindeki sülfidril grubunun oksidasyonu ve daha

sonra karboksilasyonu ile oluşur. ◦ Kediler, yeteri kadar sentezleyemedikleri için diyetle almak

durumundadırlar, yani kediler için esansiyel amino asittir.

◦ Kedilede taurin yetmezliğine bağlı olarak retinal dejenerasyon, körlük,

üreme bozuklukları, büyümede yavaşlama ve iskelet deformiteleri

görülür.

• γ-Aminobütirik Asit (GABA), merkezi sinir sisteminde

nörotransmitter inhibitörüdür (glisin ile birlikte).◦ Başlıca substansia nigra, globus pallidus ve hipotalamusda bulunur.

◦ Alkol, barbitüratlar ve benzodiazepanlar GABA etkisini özellikle

postsinaptik bölgelerde artırırlar.

Non-protein Amino Asitler

48

Non-protein Amino Asitler

49

Çözündükleri Ortam Su Asit Alkali Etanol Eter

Çözünürlük Durumları + + + ± -

Erime Noktaları: 200° C hatta bazen 300° C’ de erirler.

Tatları

Tatsız Acı Tatlı

Löysin İzolöysin, Arjinin Diğerleri

Amino Asitlerin Fiziksel Özellikleri

50

Amfolit Yapıları• Aminoasitler, amin grubu ile birlikte karboksil grubuda

taşıdıkları için, aynı zamanda hem asit hem de bazdırlar.

• Amino asitlerin α-karbon atomu fizyolojik pH’ da;◦ H, R grubu, protonsuz COO- ve protonlu NH3

+’ e bağ yapar.

◦ Prolin’ de ise bir farklılık bulunur. Amino grubu yerine imino grubu

(NH2+) içerir.

• COOH grubu alkalik ortamda H iyonları vererek -COO-

(karboksilat anyonu) ve H+ iyonlarına dissosiye olur.

• NH2 grupları ise asit ortamda H iyonlarını alır ve pozitif yüklü

-NH3+ gruplarına (amonyum katyonu) değişir.

Amino Asitlerin Fiziksel Özellikleri

51

• İzolelektrik noktalarında (fizyolojik

pH’da), H iyonları COOH grubundan, NH2

grubuna geçer. Yani COOH grubu H iyonu

verdiği için negatif yük taşıyan bir COO-

grubu ve, bu H’i aldığı için yükü pozitif

olan NH3+ grubu ile yan yana bulunur.

• Hem pozitif hem de negatif yük taşıyan

iyonlara zwitterion denir. Zwitterion

oluşturabilen maddelere de amfolit

(amfoter) adı verilir.

Amino Asitlerin Fiziksel Özellikleri

Glisin

(Gly veya G)

52

• İyonizasyon durumları pH’ ya bağlı olarak değişkenlik gösterir.

• Alkali çözeltilerde (pH>7.4), karboksilik grubu genellikle

iyonize formda kalır (-COO-). Buna karşın amino grubu

aniyonize olur (-NH2).

• Asidik çözeltilerde (pH<7.4), karboksil grubu aniyonize (-

COOH) kalır, amino grubu ise iyonize formunu (NH3+) korur.

• Her bir amino asidin karboksil veya amino grubunun pK değeri

farklıdır. Bu farklılık; sıcaklık, iyonik güç ve mikroçevredeki

iyonize olabilen grupların varlığı gibi faktörlere bağlı olarak

ortaya çıkmaktadır.

Amino Asitlerin Fiziksel Özellikleri

53

Katyon

(asidik çözelti)

Anyon

(alkali çözelti)

Zwitterion

(izoelektrik nokta)

54

Optik Aktiviteleri• Glisin hariç tüm amino asitler α-karbon atomlarına

sahiptirler ve bu nedenle optikçe aktifdirler.

• Ayna hayali iki form L-izomer ve D-izomer (enantiomer) söz

konusudur.

• D-gliserilaldehite benzeyen aminoasitler D-amino asit, L-

gliseralaldehite benzeyen aminoasitlere de L-aminoasit denir.

Polarize ışığı sağa çevirirse (+), sola çevirise (-) ile gösterilirler.

• Bitki ve hayvanlarda hemen hemen tüm karbonhidratlar D

serisine ait iken, proteinlerdeki amino asitler L serisine

aittirler.

Amino Asitlerin Fiziksel Özellikleri

55

• D-amino asitleri ise genellikle

bakterilerin hücre duvarlarında

ve bazı antibiyotiklerde

bulunurlar (D-glutamik asit

vb).

• Bazı insekt larvalarından yada

krizalitlerinden elde edilen D-

alanin ve yer solucanından

elde edilen D-serin diğer

örnekleri oluştururlar.

Amino Asitlerin Fiziksel Özellikleri

D-Form L-Form

Fonksiyonel

grup sağda

ise

Fonksiyonel

grup solda

ise

56

D-Gliseraldehit

C OH

C

CH2OH

OHH

C OH

C

CH2OH

HHO

L -Gliseraldehit

D-Amino asit

COOH

C

R

H2NH

L-Amino asit

COOH

C

R

HNH2

Fischer projeksiyonuna göre;

• D-Amino asitlerde -NH3+

grubu sağ taraftadır. Bu

amino asitler doğada nadiren

görülür.

• L- Amino asitlerde -NH3+

grubu sol taraftadır. Doğada

yaygın olarak bu amino asitler

bulunur.

57

AYNA

L-Amino asit D-Amino asit

58

59

Amino asit molekülünde 3 çeşit fonksiyonel grup

vardır. 1. Amino grupları

2. Karboksil grupları

3. R grupları

Amino asitlerin kimyasal özellikleride bu 3 gruba

bağlıdır.

Amino Asitlerin Kimyasal Özellikleri

60

Amino grubunun alkol ile inaktivasyonu• Alkollü ortamlarda, amino grupları amonyum katyonlarına

(NH3+) değişmez. Bu olaya amino gruplarının alkol ile

inaktivasyonu denir.

• O halde alkollü ortamda amfoter değiller. Asittirler. Titre

edilebilir.

Sörensen Titrasyonu• Amin asit çözeltisinde bulunan karboksil grubunun tayin edilme

yöntemidir. Bir çözeltideki amino asit miktarınının

saptanmasında kullanılır.

Amino Gruplarının Reaksiyonları

61

Amino grubunun aromatik asitlerle bağlanması• Amino asitlerin aromatik asitlerle birleşmesi sonunda

çözünmeyen maddeler olur.

• Böylece zararlı maddelerin organizmadan atılması sağlanır. Ör.

Hippürik asit (Ot yiyenlerde üreden sonra idrarla atılan en

önemli azotlu maddedir).

Amino Gruplarının Reaksiyonları

Betain Reaksiyonu• Amino asitler zwitter iyon durumunda iken, NH3

+

grubundaki 3 H yerine 3 CH3 grubu geçmekle birlikte betainler oluşur. ◦ Ör. A.a Glisin ise oluşan glisin betaine trimetilglisin

denir. ◦ Betainler biyolojik olarak metilasyon reaksiyonları ve

homosisteinin detoksifikasyonunda görev alır.

62

Karbomino asit reaksiyonu• Amino gruplarına, CO2 bağlanması ile karbamino asitler oluşur.

• Isıtılınca tekrar CO2 ve amino asite parçalanır. Hemoglobin, CO2 ile karbamino asit meydana getirir ve CO2‘in dokulardan akciğere taşınmasında önemlidir.

Ninhidrin Reaksiyonu• Serbest amino gruplarının hepsi bu reaksiyonu verir (amino

asitler, peptidler, proteinler).

• Ninhidrin amino asitler için önemli bir nitel tayin yöntemidir.1 gramdan aza dahi hassastır. Pratik önemi büyüktür.

Amino Gruplarının Reaksiyonları

63

Nitrik asit reaksiyonu• Amino asitler nitrik asit ile reaksiyona girerlerse amino

gruplarının azotu nitrik asidin azotu gibi serbest element

haline geçer.

• Diğer tarafdan amino grubunun yerine -OH grubu girer.

• Reaksiyonda her bir amino grubunda karşılık bir molekül azot

serbest hale geçer.

• Bu nedenle nitrik asit reaskiyonu, serbest amino gruplarının

miktarının saptanmasında kullanılabilir.

• Nitrik asit reaksiyonu; Van Slyke yöntemi de denir.

Amino Gruplarının Reaksiyonları

64

Üramin Asit Reaksiyonu• Amino gruplarına bir üre molekülü eklenirse üramin asitler

oluşur.

• Amino asitlerin tanısında kullanılır.

Diketopiperazin oluşumu• Amino asitlerin etil esterleri iki amino asit grubun taşıyan

anhidrid halka yapılarını oluşturmak üzere kondanse olurlar ve

sonuçta diketopiperazin oluşur.

Amino Gruplarının Reaksiyonları

65

Amino asitlerin metal iyonları ile şelatlanması• Amino grupları, Cu++, Co++, Mn++, Fe++ gibi bir çok ağır metal

iyonları ile kompleks kelatlar oluşturular.

Amino Gruplarının Reaksiyonları

Kaynak: Ası T. Tablolarla Biyokimya Cilt I

66

Tuz oluşumu• Amino asitler ağır metaller ile tuz oluşturabilir ve kolay

kristalize olurlar.

• Özellikle Cu ile oluşan tuzlar kolay kristalize olur. Bu özellik,

amino asitlerin saf elde edilmesinde yaralanılır.

Esterleşme• Alkol ile susuz hidroklorik asit eşliğinde reaksiyona girerlerse

esterlerini meydana getirirler.

• Amino asitlerin esterlerinden, bunların fonksiyonel

distilasyonunda yararlanılır.

Karboksil Gruplarının Reaksiyonları

67

**Amino asitlerin dekarboksilasyonu• Amino asit molekülünden karbondioksit ayrılması olayına

verilen addır. Böylece aminler meydana gelir.

• Dokularda da amino asitler dekarboksile olarak aminleri

meydana getirirler.

• Ör; histidin’den histamin, lizin’ den kadaverin, ornitin’ den

putressin, tirozin’ den tiramin, triptofan’ dan triptamin.◦ Anaerob mikroorganizmaların etkisiylede olur.

◦ Barsakdaki kokuşma olayı bundandır. Kadaverin ve putressin kokuşmuş

etlerde bulunan aminlerdir. Zehir etkileri azdır. Esas zehirli olan

bunları oluşturan mikroorganizmaların saldıkları toksinler.

Karboksil Gruplarının Reaksiyonları

68

Amino asitlerin dekarboksilasyonu

Kaynak: Ası T. Tablolarla Biyokimya Cilt I

Histidin

dekarboksilaz

Histidin Histamin

69

R Gruplarının Reaksiyonları

Amino asitlerin «R» grupları çok değişken gruplarıdan

oluşur.

Grupların farklılığından dolayı değişik reaksiyonlar

meydana gelir.

Özellikle kendilerine has renk reaksiyonları verirler. Bu

renk reaksiyonları amino asitlerin birbirinden ayrılması

ve tanınmasını sağlarlar.

70

R-Grupları Amino asit Reaksiyon Oluşan RenkReaksiyon özel

adı

Fenil Tirozin, Fenilalanin Hg(NO3)2 ve yoğun HNO3 ile ısıtma Kırmızı Millon Reaksiyonu

Fenil

İmidazol

Tirozin,

Fenilalanin,

Histidin

Alkalik ortamda, sulfanilik asit ve NaClO ile

işlemdeKırmızı Pauly Reaksiyonu

Guanidin ArjininAlkaliortamlarda, α-naftol ve NaClO ile

işlemdeKırmızı

Sakaguchi

tepkimesi

Serbest SH SisteinSeyreltik NH4OH çözeltilmiş Na nitroprussid

ile işlemdeKırmızı

Nitroprussid

reaksiyonu

İndol TriptofanH2SO4 çözeltilmiş p-

dimetilaminobenzaldehit ile işlemdePembe Ehrlich tepkimesi

Halkalı

amino asitler

Fenil alanin,

triptofan

Yoğun HNO3 ile

Isıtılınca

Alkali ilavesinde

Beyaz tortu

Sarı

Turuncu

Ksantoprotein

reaksiyonu

İndol TriptofanGliyoksilik asitle işlemden sonra yoğun

sülfirik asitle tabakalandırılırsa

Menekşe

halka

Hopkins Cole

Reaksiyonu

71

Peptid Bağı, Oligo- ve Polipeptidler, Bazı önemli di-, oligo- ve polipeptidler,

Proteinlerdeki Amino Asitlerin birbirinden ayrılmaları ve miktar tayinleri

Peptidler

72

Amino asitler asit amid bağı/peptid bağı ile polimerize

olarak proteinleri oluşturur.

Peptid bağları ile birbirine eklenen amino asitlerin sayısı

peptidin isimlendirilmesinde önemlidir. • 2 ise dipeptid, 3 ise tripeptid

• 4-10 iseoligopeptid

• 10-100 arasında ise polipeptid

• >100 ise makropeptid

Peptid Bağı ve Oligo-Polipeptidler

73

Peptid zinciri oluşurken amino asitlerden birinin COOH grubu ile diğer aminoasitin NH2 grubu birleştiği için sonunda muhakka bir COOH grubu ile bir NH2 grubu serbest olarak uçlarda kalacaktır.• Uçlar kağıt üstünde; sol uçta

NH2 olacak şekilde gösterilir. N terminal/C terminal

Serbest kalan NH2 grubuna serbest amino grubu denir.

Peptid Bağı ve Oligo-Polipeptidler

74

Amino asitler Özellikleri

Karnolin β-alanin histidin Dipetid. Kaslarda bulunur.

Anterin β-alanin N-metil histidin Dipeptid. Kaslarda bulunur.

Glutatyon Glutamil sisteil glisin

Tripeptid. Oksidoredüksiyon’ da rol alır. Bazı

enzimlerin yapısında bulunur. Fe emilimini

kontrol eder.

Oftalmik asit Glutamil aminobutiril glisin Tripeptid. Göz merceğinde bulunur.

Non-oftalmik asit Glutamil alanin glisin Tripeptid. Göz merceğinde bulunur.

Oksitosin 8 amino asit Oktapeptid. Hipofiz hormonudur.

Vazopressin 8 amino asit Oktapeptid. Hipofiz hormonudur.

ACTH 39 amino asit Hipofiz ön lob hormonu.

İnsulin 51 amino asitPankreas hormonu. Glikoz metabolizmasında rol

oynar.

Glukagon 29 amino asit Pankreas hormonu

Bazı önemli di-, oligo- ve polipeptidler

75

İnsulin Pankreasın langerhans

adacıklarının β-hücreleri

tarafından salgılanır.

21 amino asitli A-zinciri, 30

amino asitli B-zinciri ve 31

amino asitli C-peptid

zincirinden proinsulin şeklinde

sentezlenir.

Aktif şeklinde C-peptid zinciri

yoktur.

76

77

Proteinlerdeki Amino Asitlerin birbirinden ayrılmaları ve

miktar tayinleri Tirozin

• İzoelektrik noktada az çözündüğünden kolayca kristalize edilerek ayrılabilirler.

Arjinin, Lizin, Histidin• Bu amino asitler, protein çözeltisinden fosfotungstik asitle

çöktürülebildiğinden, toplam miktarları kolayca saptanabilir.

Tirozin, Triptofan• Bu amino asitler renk reaksiyonları verebildiklerinden

kolorimetrik yöntemlerle miktarları kolayca saptanabilir.

Monoamino asitler• Bu amino asitler etil esterlerine çevrilebildikleri için sonradan

fraksiyonlu destilasyon yöntemi ile birbirilerinden ayrılabilir.

78

Yöntemler Prensip

Kromatografik

Adsorpsiyon Yöntemi- Kağıt kromotografisi

- İyon değişim kromotografisi

- İnce tabaka kromotografisi

- HPLC

Çeşitli amino asitlerin değişik adsorbanlar tarafından farklı

derecede adsorbe edilmesi olayıdır. Asit karakterde amino asitler,

bazik adsorbanlar, bazik amino asitler ise asit adsorbanlar

tarafından tutulur.

İzotop seyreltme

yöntemi

Bilinmeyen bir amino asit karışımında, izotop atomu ile

işaretlenmiş belli bir amino asitten bilinen miktarda ilave

edildikten sonra, bu karışımdan aynı amino asitin saf olarak elde

edilmesini takiben, ne ölçüde seyreltildiğinin saptanması olayıdır.

Mikrobiyolojik Yöntem

Bazı mikroorganizmaların üremesi için üreme ortamında belli

amino asitlerin belli miktarlarda bulunması gerektiği esasına

dayanan bir olaydır.

Proteinlerdeki Amino Asitlerin birbirinden ayrılmaları ve

miktar tayinleri

79

Protein molekülünde yapı, Genel nitelikleri, Sınıflandırılması (Yapılarına Göre: Basit-Konjuge-Türev Proteinler; Fonksiyonel açıdan: Katalitik Proteinler, Taşıyıcı

Proteinler (transport proteinleri), Besleyici ve Depo Proteinler, Kontraktil Proteinler, Yapısal Proteinler, Savunma Proteinleri, Fizyolojik Düzenleyici Proteinler),

Nükleoproteinler (DNA, RNA, ATP...), Kromoproteinler (Porfirinler, Safra renkli maddeleri), İkterus (Sarılık), Organizmanın Sıvı ve Dokularındaki Başlıca Proteinler

Proteinler

80

Proteinler peptid zincirlerinden oluşurlar. Yani

polipeptid yapısındadır.

Protein yapısında n sayıda amino asit var ise, n-1

sayıda peptid bağı vardır.

Tam bir protein molekülü birbirini tamamlayan dört alt

yapı gösterir.1. Primer Yapı

2. SekonderYapı

3. Tersiyer Yapı

4. Kuvarterner Yapı

Protein Molekülünde Yapı

81

Protein Molekülünde Yapı

1. Primer Yapı• Belirli sayıda amino asidin, belli diziliş sırası ile sıralanarak

meydana getirdikleri zincir şeklindeki yapıyı ifade eder.

2. Sekonder Yapı• α-Heliks: Peptid zincirinin bir eksen etrafında helezon

şeklinde kıvrılmasıyla meydana gelir.

• β-Tabaka: İki veya daha fazla sayıda polipeptid zincirinin H

bağları ile birbirine birleşmesiyle meydana gelen yapıdır.

82

Protein Molekülünde Yapı

3. Tersiyer Yapı• Heliks yapıların , —S—S— köprüleri ile katlanarak globüler ve

elipsoidal hale geçmesidir.

4. Kuvarterner Yapı• Primer, sekonder ve tersiyer yapılı tabakaların birleşmesi ile

oluşur.

• Benzer özelliklere sahip alt üniteler salkımlar ve topluluklar

yaparak dördüncül yapıyı oluştururlar.

83Kaynak: McDarby M.

84

Proteinlerin Tatları• Saf proteinler genellikle tatlıdır. Hidroliz ürünleri ise çoğunlukla acıdır.

Kokusu• Saf proteinler kokusuzdur.

Homojenite• Proteinlerin bir çoğu saf olmayıp, alt fraksiyonlara sahiptir.

Çözünürlük• Suda ve nötr tuzlu çözeltilerde çözünürler.

• Eşit miktarda amonyum sülfat çözeltisinde çöken proteinlere globulin,

çökmeyenlere albümin denir.

• Suda ve nötr tuz çözeltilerinde hiç çözünmeyen proteinler ise

skleroprotein adını alır.

Proteinlerin Genel Nitelikleri

85

Proteinlerin denatürasyonu• Denatürasyon proteinlerin doğal yapısının bozulmasıdır.

• Doğal yapının bozulması içinde protein molekülünün bir takım etkenlere maruz kalması gerekmektedir.

• Protein molekülünün, katlarının açılması ve değişik bir biçimde tekrar katlanması yani sekunder ve tersiyer yapılardaki değişiklikler protein molekülünün niteliklerini değiştirir.

• Denatürason için peptid bağlarının çözülmesi şart değildir. Tersiyer yapının bozulması geri dönebilir bir denatürasyon olduğu halde, sekunder yapının bozulduğu durumlarda, oluşan denatürasyon geriye dönüşü yoktur.

Proteinlerin Genel Nitelikleri

86

• Denatürasyona uğrayan proteinlerin, çözünürlüğü değişir,

bazı renk tepkimeleri şiddetlenir, enzim ve hormonların

biyolojik etkinliği kaybolur.

• Asit’te bekletme, alkalide bekletme, etanolde çözme, ısı,

X-ışınları, UV ışınkarı, kuvvetli çalkalama, SDS (sodyum

dodesil sülfat) ile işlem, üre tuzları ile işlem, dondurup

çözme ve yüksek basınç bazı denatürasyon

nedenlerindendir.

Proteinlerin Genel Nitelikleri

87

Normal

Protein

Denatüre

Protein

Denatürasyon

Renatürasyon

Etkenler: pH, Sıcaklık, İyonik güç, Çözünürlük, UV ışınları, SDS ...

Biyolojik aktivite

kaybı

Biyolojik aktivite geri

kazanımı

88

Protein Structure and Denaturation - A Level Biology

89

Molekül ağırlığı• Yüksek molekül ağırlığına sahip maddelerdir.

• Molekül ağırlıkları dördüncül yapının oluşması ile artar,

monomerlere ayrılması ile de azalır. Dolayısı ile molekül

ağırlığı koşullara göre değişir.

Proteinlerin Genel Nitelikleri

Protein Ağırlığı (Dalton)

İnsulin 12.000

Myoglobin 17.000

Hemoglobin 68.000

Albümin 69.000

Tireoglobin 660.000

Fibrinojen 450.000

90

Proteinlerin molekül biçimi• Küre biçiminden iplik biçimine kadar değişen biçimler

gösterir.

• Kolay çözünenlerin çoğu küre biçimindedir.

• İplik biçiminde olanlar çözünmeyen proteinlerdir.

Proteinlerin Genel Nitelikleri

Biçimleri Özellikleri

KüreselKolay çözünürler.

Çözeltileri viskoziteyi azaltır.

Çomak Çözeltilerin viskozitesini çok artırır.

Fibriler Çözünmezler.

91

Proteinlerin çöktürülmeleri• Proteinler, belirli asitler, ağır metaller ve spesifik antikorlar

ile çökerler.

• Ağır metaller; Hg, Pb, Ag, Cu, Fe, Cd, Zn.

• Organizmaya sindirim dışı yol ile protein verildiğinde yabancı

bir madde olarak kabul edilirler ve antikorlar oluştururlar.

• Her protein kendi türüne karşı oluşmuş spesifik antikor ile

çöker.

Proteinlerin Genel Nitelikleri

92

Ağır metal tuzları• Metal zehirlenmelerde antidot proteinlerden yaralanılır.

Negatif iyonları• Analiz amacı ile kan proteinlerinin çöktürülmesinde

yararlanılır.

Spesifik antikor proteinler• Antijen elde etmekte kullanılır.

Proteinlerin Genel Nitelikleri

93

Proteinlerin hidrasyonu• Su bağlarlar. Peptid zincirindeki polar gruplar, amino,

karboksil, hidroksil, imino vb. gruplardır.

• Polar gruplar su ile bağlanma yeteneğine sahiptirler.

Proteinlerin viskozitesi• Molekül şekli ile doğrudan ilgilidir.

• Molekül uzun ise viskozite daha fazladır. Büyük moleküllü

proteinlerde de vizkozite fazladır.

Proteinlerin kristalleşmesi• Pepsin, tripsin ve üreaz gibi enzim proteinleri kristal halde

elde edilmişlerdir.

Proteinlerin Genel Nitelikleri

94

Proteinlerin Sınıflandırılması

İki tip sınıflandırma yapılabilir.

1.Yapılarına Göre Sınıflandırma

2.Biyolojik Rollerine Göre veya

Fonksiyonel Açıdan Sınıflandırma

95

Basit Proteinler• Basit proteinler,yalnızca amino asitlerden oluşmuş; hidroliz

olduklarında sadece amino asitleri veren, polipeptit zincirleri yapısındaki proteinlerdir. Basit proteinler, değişik niteliklerine göre alt gruplara ayrılarak incelenirler; Globüler ve Fibriler Proteinler.

Konjuge Proteinler (Proteidler/Birleşik Proteinler))• Hidrolize olunca, amino asitlerden başka kimyasal maddelerde

veren proteinlerdir.

• Amino asitlerden oluşmuş polipeptid zincirlerinin prostetik grup denen yapılara bağlanması ile oluşurlar.

Türev Proteinler• İlk iki grupta yer alan proteinlerin belirli etkilere bağlı olarak

değişmeleri sonucunda oluşan proteinlerdir.

Proteinlerin Yapılarına Göre Sınıflandırılması

96

Basit proteinler,yalnızca amino asitlerden oluşmuşturlar.

Globüler ve Fibriler Proteinler olmak üzere iki alt

gruba ayrılırlar.

Globüler Proteinler• Molekülünün üç boyutlu şeklinin rotasyonel elipsoid biçiminde

olduğu proteinlerdir.

• Globüler proteinlerde albüminler, globülinler, globinler,

glutelinler, prolaminler, protaminler, histonlar gibi alt gruplara

ayrılırlar.

Basit Proteinler

97

• Albüminler◦ Suda ve sulu çözeltilerde çözünürler.

◦ Isı ile pıhtılaşırlar.

◦ MW < 100.000.

◦ Glisince fakirdirler.

◦ Ör.: Ovalbümin, serum albümin, laktalbümin, legumelin, löykosin

• Globulinler◦ Suda erimezler. Nötr tuzlu su çözeltilerinde erirer.

◦ Glisince zengindirler.

◦ MW > 100.000.

◦ Ör.: Ovoglobulin, laktoglobulin, α-, β-, γ-globulinler, legümin, faseolin

Basit Proteinler

98

• Globinler◦ Genellikle bileşik halde, başlıca hemoglobin yapısında bulunurlar.

• Glutelinler◦ Bitkiseldir.

◦ Suda erimez. Seyreltik asit ve alkalilerde çözünür.

◦ Isı ile denatüre olurlar.

◦ Ör.: Buğdayda glutenin, arpada hordenin, pirinçde orizenin.

• Histonlar◦ Suda erir.

◦ Kuvvetli bazik amino asitler yönünden zengindir. Arjininden zengindir. Ör.: Timohiston (bez doku), skombron (uskumru)

Basit Proteinler

99

• Prolaminler◦ Bitkiseldir.

◦ Suda erimez. % 70-80 etanolda çözünür.

◦ Lizin ve sistin yönünden fakirdir. Prolin’ den zengindir.

◦ Özellikle taneli bitkilerde çok bulunurlar. Ör.: Gliadin (buğday), zein

(mısır).

◦ Buğday unu hamuru akar su altında nişastasını kaybedince, geriye çok

elastik bir madde kalır. Gluten adını alan bu madde, gliadin ve

glutenin karışımıdır.– Çölyak Hastalığı (Gluten Enteropatisi): Genetik olarak duyarlı kişilerde başlıca

buğdaydaki gluten ve arpa, çavdar, yulaf gibi tahıllardaki gluten benzeri diğer tahıl

proteinlerine karşı kalıcı intolerans olarak gelişen proksimal ince barsak

hastalığıdır.

Basit Proteinler

100

• Protaminler◦ Balık spermalarından elde edilmiştir.

◦ Suda, seyreltik asit ve alkalilerde, seyreltik amonyum hidroksit

çözeltisinde çözünürler.

◦ Triptofan, tirozin ve kükürtlü amino asitleri kapsamazlar.

◦ Arjinin yönünden zengindirler.

◦ Kuvvetli bazik karakter gösterirler.

◦ Proteinlerin en kısa zincirli olanlarıdır (MW 1000-5000).

◦ Dokularda özellikle nükleik asitlerle birleşmiş halde bulunurlar.

◦ Ör.: Skombrin (uskumru), salmin (som balığı), lüpein (ringa balığı).

Basit Proteinler

101

Fibriler Proteinler• Molekülünün üç boyutlu şekli çok gerilmiş elipsoid biçiminde

olan proteinlerdir.

• Sklereprotein (Albüminoidler)◦ Hayvansal kaynaklıdır.

◦ Suda, nötral tuz çözeltilerinde, seyreltik asit ve alkalilerde ve saf

alkolde çözünmezler.

◦ Pepsin ve tripsin gibi enzimlere dirençlidirler.

◦ Keratin (boynuz, kıl) sindirilmez, kolajen (bağ doku, kemik, kırıkdak,

tendo) sindirilir. Elastin (ligament) de örnek verilebilir. Keratin

kükürtlü amino asitlerden çok zengindir.

Basit Proteinler

102

• Fibrinojen◦ Kan plazması içinde çözünmüş olarak bulunur.

◦ Kanın pıhtılaşmasında (koagülasyon) görev alan akut faz reaktanıdır.

◦ MW 340.000’ dir. İki subüniteden oluşur.

◦ Hemostazda doku onarımı ve yara iyileşmesinde önemli işlevleri vardır.

◦ Kanın pıhtılaşması sırasında trombin tarafından fibrine dönüştürülür.

◦ Karaciğerde hepatositler tarafından sentezlenir.

• Miyozin◦ Kas dokuda bulunur.

◦ Kasın kasılmasında görev alır.

Basit Proteinler

103

Hidrolize olunca, amino asitlerden başka kimyasal maddelerde veren proteinlerdir.Amino asitlerden oluşmuş polipeptid zincirlerinin

prostetik grup denen yapılara bağlanması ile oluşurlar.• Fosfoproteinler

• Glikoproteinler

• Proteoglikanlar

• Lipoproteinler

• Metalloproteinler

• Nükleoproteinler

• Kromoproteinler

Konjuge (Birleşik) Proteinler

104

• Fosfoproteinler◦ Prostetik grup olarak fosforik asit (fosfat) taşıyan proteinlerdir.

◦ Fosforik asit protein molekülündeki serin, treonin ve tirozin’ in OH

gruplarına bağlanmıştır; yani esterleşmiştir.

◦ Sütte kazein, yumurtada vitellin, livetin, fosvitin ve balık

yumurtasında ihtulin örnek olarak verilebilir.

• Glikoproteinler ◦ Prostetik grup olarak karbonhidrat taşıyan proteinlerdir.

◦ % 1-80 arasında değişen oranda karbonhidrat içerirler.

◦ Karbonhidrat oranı < %4 ise glikoprotein denir.

Konjuge (Birleşik) Proteinler

105

◦ Oran % 10 - 20 arasında ise mükoprotein, karbonhidrat oranı çok, protein oranı daha az olursa mükoid adını alırlar.

◦ Kan plazması proteinlerinden bazı taşıyıcı proteinler (seruloplazmin, transferrin) ve immunoglobulinler; kemikteki osseomukoprotein, tendonlardaki tendomukoprotein, kıkırdak dokudaki kartilagomukoprotein ve tükürükteki müsin prostetik grupları karbonhidrat olan proteinlerdir; yani Glikoproteinlerdir.

• Proteoglikanlar◦ % 80-95 gibi çok yüksek oranda karbonhidrat içeren konjuge

proteinlerdir.

◦ Bir veya daha fazla kovalent bağla eklenmiş glikozaminoglikan (GAG) zincirli bir çekirdek (core) proteinden oluşur.– Heparin, kondroitin sülfat örnek olarak verilebilir.

Konjuge (Birleşik) Proteinler

106

• Lipoproteinler (Proteolipidler)◦ Prostetik grup olarak fosfolipid,

trigliserit, kolesterol gibi lipidleri taşıyan

proteinlerdir.

◦ Suda kolay çözünürler.

◦ Lipidler suda çözünemedikleri için kanda

proteinlere bağlanarak lipoprotein

şeklinde taşınırlar.

◦ Şilomikron, Lipovitellin, VLDL, IDL, LDL

ve HDL örnek olarak verilebilir.

Konjuge (Birleşik) Proteinler

© McGraw-Hill Companies Inc.

107

• Metalloproteinler◦ Prostetik grup olarak metal taşıyan (Fe, Cu, Zn...)

proteinlerdir.

◦ Fe taşıyanlar (Ferritin , Hemoglobin, sitokromlar), Cu taşıyanlar

(seruloplazmin, SOD), Zn taşıyanlar (SOD), Se taşıyanlar (GPx,

IDs).

• Kromoproteinler◦ Prostetik gruplarda metalik bir elementin varlığıyla oluşan

renkli proteinlerdir. Metal-porfirin kompleks sistemleri ile

oluşurlar.

◦ Hemoglobin, myoglobin, sitokromlar örnek olarak verilebilir.

Konjuge (Birleşik) Proteinler

108

• Nükleoproteinler◦ Protaminler, histonlar ve diğer basit proteinlerin nükleik asitlerle

bağlanması sonucu oluşmuş konjuge proteinlerdir.

◦ Nükleoprotaminler, en basit nükleoproteinlerdir; nükleik asit ile

proteinler, arjinin-fosfat bağı ile bağlanmıştır; balık spermalarında

boldurlar.

◦ Nükleohistonlarda da nükleik asit ile proteinler, arjinin-fosfat bağı ile

bağlanmıştır; balık spermalarında ve kuş eritrositlerinde boldur.

◦ Yüksek nükleoproteinler, ribozomlar, kovalent bağlı RNA-protein, DNA-

protein bileşiminde sitoplazma ve mitokondrilerde bulunurlar.

Konjuge (Birleşik) Proteinler

109

İlk iki protein grubunda yer alan çeşitli proteinlerin

belirli etkilerle değişmeleri sonucu oluşan proteinlerdir.

Primer ve Sekunder Türev Proteinler olmak üzere iki alt

grupta incelenirler.• Primer Türev Proteinler

◦ Peptid bağları yıkılmadan denatüre edici etkenlerle oluşurlar.

◦ Denatüre tip proteinler olarak da isimlendirilirler.

◦ Suda erimeyen bu proteinlerin seyreltik asitler ve enzim etkisiyle

oluşanlarına protean denir.

◦ Asit ve alkalilerin sürekli etkisi ile oluşanlarına metaprotein denir.

◦ Kaynatma, çalkalama, UV ışınları ve etanol etkisi ile oluşanlarına

pıhtılaşma veya koagüle proteinler denir.

Türev Proteinler

110

• Sekunder Türev Proteinler◦ Peptid bağlarını kısmen yıkan asit veya enzimlerin etkisiyle oluşurlar.

◦ Protein molekülleri daha küçük parçalara bölünürler.

◦ Büyük parçalara proteoz (albüminoz) denir; küçük parçalara pepton

denir.

◦ Daha küçük zincirler de polipeptitler ve peptitlerdir.

◦ Bu türev proteinler kaynatmakla çökelmez veya ısı ile pıhtılaşmaz.

Türev Proteinler

111

Katalitik Proteinler

Taşıyıcı Proteinler (transport proteinleri)

Besleyici ve Depo Proteinler

Kontraktil Proteinler

Yapısal Proteinler

Savunma Proteinleri

Fizyolojik Düzenleyici Proteinler

Proteinlerin Fonksiyonel Açıdan Sınıflandırılması

112

Biyokimyasal reaksiyonları katalize eden enzimler, yüksek derecede özelleşmiş proteinlerdir.

Enzimler, biyokimyasal tepkimelerin olağan koşullarda hızla gerçekleşebilmelerine olanak veren ve canlı dokunun temel karakteristiğini oluşturan biyokatalistik maddeler olarak tanımlanır.

Amilaz, pepsin, lipaz önemli katalitik protein veya enzim örnekleridirler

Katalitik Proteinler

113

Spesifik molekülleri veya iyonları bağlayıp bir organdan bir başka organa veya hücre membranının bir tarafından diğer tarafına transport eden proteinlerdir.• Serum albümin, en iyi bilinen taşıyıcı proteindir; bilirubin,

kalsiyum, yağ asitleri ve birçok ilaç serum albümine bağlanarak taşınır.

• Hemoglobin, oksijen taşıyan,• Lipoproteinler, lipid taşıyan,• Transferrin, demir taşıyan önemli taşıyıcı protein örnekleridirler.

Bütün organizmaların plazma membranlarında ve intrasellüler membranlarında bulunan taşıyıcı proteinler, glikoz, amino asitler ve diğer maddeleri bağlarlar; bunları membranın bir tarafından diğer tarafına taşırlar.

Taşıyıcı (Transport) Proteinler

114

Organizma tarafından kullanlan metal iyonları ve amino

asitler için biyolojik rezerv görevü üstlenen

proteinlerdir.• Yumurta akının esas proteini ovalbümin, sütün esas proteini

kazein besleyici proteinlerdir; amino asit depolarıdır.

• Bir çok bitki tohumu da çimlenen tohumun büyümesi için

gerekli besleyici proteinleri depolamıştır. Buğdaydaki en iyi

bilinen depo proteini glutendir.

• Ferritin, demir depolayan proteindir.

Besleyici ve Depo Proteinler

115

Kasılabilen veya kendiliğinden hareket edebilen

proteinlerdir.

Miyozin ve aktin iskelet kaslarının kontraktil sisteminde

ve aynı zamanda bir çok kas olmayan hücrede işlev

görür.

Tubulin, mikrotubilleri oluşturan proteindir.• Hücrelerde bulunan mikrotubuller, hücreleri yürütmek için

kamçı ve kirpiklerdeki dinein proteini ile birlikte hareket eder.

Kontraktil Proteinler

116

Tendonların ve kıkırdağın esas yapısını, çok yüksek

gerilme gücüne sahip kolajen oluşturmaktadır.• Kösele, hemen hemen saf kolajendir.

• Ligamentler iki boyutta gerilme yeteneğinde bir yapısal

protein olan elastini içerirler.

• Saç, tırnak ve tüyler keratin içerirler.

• İpek liflerinin ve örümcek ağlarının esas komponenti

fibroindir. Bazı böceklerin kanat eksenleri, resilinden

yapılmıştır.

Yapısal Proteinler

117

Organizmaları diğer türler tarafından istilaya karşı

savunan, organizmayı hasardan koruyan proteinlerdir.• İmmünoglobülinler omurgalıların lenfositleri tarafından

sentezlenen özelleşmiş proteinlerdir.

• İmmunoglobulinler organizmayı istila eden;◦ Bakterileri,

◦ Virüsleri veya,

◦ Başka türe ait yabancı proteinleri (antijenler)

tanıyabilirler ve presipite edebilirler (çöktürebilirler) veya

nötralize edebilirler.

Savunma Proteinleri

118

• Fibrinojen ve trombin gibi kan pıhtılaşma proteinleri, vasküler

sistem yaralandığında yaralanan yerin kan pıhtısı ile

kapatılarak kan kaybının önlenmesini sağlarlar.

• Yılan zehirleri, bakteriyel toksinler ve risin gibi toksik bitki

proteinleri, aynı zamanda savunucu fonksiyonlara sahip gibi

görünmektedirler.

• Savunma proteinlerinin fibrinojen, trombin ve bazı zehirler

dahil bazıları, aynı zamanda enzimdirler.

Savunma Proteinleri

119

Sellüler düzenleme veya fizyolojik aktiviteye yardım

eden proteinlerdir.

İnsülin, büyüme hormonu gibi bazı hormonlar,

düzenleyici proteinlerdir.• İnsülin, şeker metabolizmasının düzenlenmesinde etkilidir

• Büyüme hormonu ise büyümenin düzenlenmesinde etkilidir

• Bir çok hormona sinyal için sellüler yanıta, sıklıkla G-

proteinler denen, GTP- bağlayan proteinler sınıfı aracı olur.

• Bazı düzenleyici proteinler, DNA’yı sarar; enzimlerin ve RNA

moleküllerinin biyosentezini düzenlerler.

Fizyolojik Düzenleyici Proteinler

120

Nükleoproteinler

Birleşik proteinlerin çok önemli bir grubunu oluşturular.

Prostetik grubu nükleik asitler olan proteinlerdir.

NÜKLEİK ASİTLER• Kalıtsal nitelikleri olan, genler taşıyan ve protein

biyosentezinde anahtar özellik gösteren maddelerdir.

• İlk olarak hücre çekirdeğinden izole edildiklerinden nüklein

veya nüklein maddesi adı verilmiştir.

• Hücrenin parçalanması dahil her özel biyolojik olayın nükleik

asitlerle ilgisi vardır.

121

Azotlu baz Pentoz Fosfat

Nükleosid

Nükleotid (Mononükleotid)n=Nükleik asit

Nükleik asitler yapısında üç madde bulunur.

Azotlu baz + Pentoz + Fosfat

+ +

122

1

5

Bir nükleotidin yapısında

pentoz ortada yer

almaktadır. 1. karbonu ile azotlu bazla,

5. karbonu ile fosfatla

bağlanırken,

3. karbon atomu ile de bir

sonraki nükleotid’in fosfatı

ile bağlanmaktadır.3

123

Bir nükleotiddeki fosfat ile pentozun birleşmesi,

pentozun 5. karbon atomundaki birincil alkol (CH2OH)

grubunun fosfat ile aralarında bir mol H2O çıkması

sonucu esterleşmeleri ile gerçekleşir.

Pentozun azotlu bazla bağlanması ise pentozun birinci

karbonu üzerinden sağlanır.

Nükleoproteinler

124

Mononükleotidlerin birleşmeleri, pentoz ve fosfat

aracılığı ile olur.

1. nükleotiddeki pentoz’un 3. karbonundaki OH grubu ile

2. nükleotiddeki fosfatın esterleşmesi ile gerçekleşir.

Bu bağlantı yerine göre «n» sayıdaki nükleotidin

birleşmesiyle devam eder ve nükleik asitler oluşur.

Nükleoproteinler

125

Bir nükleotid de bulunan azotlu bazlar pürin ve

pirimidin bazlardır. • Bu bazlar dışında azda olsa rastlanan farklı bazlarda vardır. Bu

bazların metil-, dimetil- ve N-metil türevleridir.

Pürin bazları adenin ve guanin’ dir.

Pirimidin bazları sitozin, urasil ve timin’dir. • Sitozin hem DNA hemde RNA’da bulunur. Urasil RNA’da,

timin ise sadece DNA’ da bulunur.

Nükleoproteinler

126

127

Hücreler pürin ve pirimidin bazları sentez edebilirler.• Zaman zaman dışarıdan da alırlar.

Nükleik asitler DNA ve RNA adlarını yapılarındaki

pentozdan alır.

Deoksiriboz bulunuyorsa DNA (deoksiribonükleik asit)

adını alır.

Riboz bulunuyorsa RNA (ribonükleik asit) adını alır.

Nükleoproteinler

128

129

Biyolojik yönden önemli serbest nükleotidler• Nükleotidler, nükleik asitlerin yapılarında bulunmanın yanı sıra,

nükleotidlere yakın yapıda olan bir çok maddeler, dokularda

serbest halde bulunurlar.

• Bu maddelerin çoğunun katalitik görevleri vardır ve enzim

sistemleri ile birlikte görev yaparlar (koenzimler).

• Azotlu baz + pentoz = Nükleosid (Adenin + riboz = Adenozin)

• Adenozin + Fosfat = Adenozin monofosfat (AMP) adı verilen

nükleotid oluşur. İki fosfat ise Adenozin difosfat (ADP), üç

fosfat bağlanırsa adenozin trifosfat (ATP) oluşur.

• Diğer bazlarında fosfatla birleşmesi sonucu nükleotidler oluşur.

Nükleoproteinler

130

AMPADP

ATP

131

Biyolojik yönden önemli serbest nükleotidler

AMP (Adenozin monofosfat=Adenilik asit) : Adenin – Riboz – PO4

ADP (Adenozin difosfat) : Adenin – Riboz – PO4 – PO4

ATP (Adenozin trifosfat) : Adenin – Riboz – PO4 – PO4 – PO4

NAD (Nikotinamid Adenin Dinükleotid) : Adenin – Riboz – PO4 – PO4 – Riboz – Nikotinamid

NADP (Nikotinamid Adenin Dinükleotid fosfat) : Adenin – Riboz (– PO4) – PO4 – PO4 – Riboz – Nikotinamid

FMN (Flavin mononükleotid) : Flavin – Ribitol - PO4

FAD (Flavin adenin dinükleotid) : Flavin – Ribitol - PO4 - PO4 – Riboz - Adenin

UDP-G (Uridin difosfat-Glikoz) : Urasil – Riboz - PO4 - PO4 - Glikoz

Koenzim A : Adenin – Riboz (– PO4) – PO4 – PO4 – Pantotenat tiyoletilamin

132

Azotlu baz Nükleosid Nükleotid Simgesi

Adenin Adenozin Adenilik asit AMP

Guanin Guanozin Guanilik asit GMP

Sitozin Sitidin Sitidilik asit CMP

Urasil Uridin Uridilik asit UMP

Timin Timidin Timidik asit TMP

133

Hayvan dokularında hem DNA hemde RNA yaygın bir

biçimde bulunur.

DNA nükleusta daha çok bulunmakla beraber çok sayıda

RNA’da bulunur.

Sitoplazmanın başlıca nükleik asit fraksiyonu, RNA’ dır.

Sitoplazmada RNA genellikle ribozomlarda yer alır.

Nükleik Asitlerin Yapı ve Görevleri

134

Yapı taşları; Fosfat, dezoksiriboz ve Adenin (A), Guanin

(G), Sitozin (C), Timin (T) gibi pürin ve pirimidin

bazlarıdır.

Bir DNA’da adenin ile timin veya guanin ile sitozin daima

ekimolar yani eşit oranda bulunduğu halde (A+T):(G+C)

oranı değişebilir.

DNA molekülünde üç yapı bulunur.• Birincil yapı

◦ Belli türlerden ve belli sayıdaki nükleotidlerin bir diziliş sırasında göre

polinükleotid zincirleri oluşturmasıdır.

Dezoksiribonükleik Asit (DNA)

135

• İkincil yapı◦ İki polinükleotid zincirinin karşılıklı yer almasından meydana gelir.

◦ Bu iki zincir birbirine azotlu bazlar arasında H köprüleriyle birleşir.

◦ Ancak bu bağlantıda karşılıklı bazlarında uygun olması gereklidir.

◦ Daima adenin-timine (A-T), guanin-sitozine (G-C) karşı bulunur.

• Üçüncül yapıda◦ İki polinükleotid sarmallaşmış başka bir deyişle çift spiral oluşmuştur.

◦ Aynı azotlu bazlar karşılıklı gelir ve iki zincir H köprüleriyle birleşir.

Dezoksiribonükleik Asit (DNA)

136

DNA’ nın Molekül Yapıları

Birincil yapı İkincil yapı Üçüncül yapı

137

DNA’ nın organizmada iki temel görevi vardır.1. Genetik haberi taşımak

2. Eşleşme (Replikasyon) yeteneğine sahip olmak.

Hücre bölünmesinde genetik unsurlar tamamıyla ve

değiştirilmeksizin yavruya aktarılır.

Yeni bir DNA molekülünün meydana gelebilmesi (DNA

replikasyonu) için çift sarmalın yani üçüncül yapının

bozulup ikincil yapının meydana gelmesi gereklidir.

Dezoksiribonükleik Asit (DNA)

138

Ayrılan DNA şeritleri yeni oluşacak DNA şeritleri için

adeta bir kalıp meydana getirir.

Bu kalıp karşısında ancak ve sadece bu şeridin

kendisinden ayrıldığı eş şeridin yapısına benzer bir DNA

şeridi oluşabilir.

Çünkü kalıp olarak adlandırdığımız DNA şeridi içerisinde

yer alan azotlu bazlar ancak kendi sırasına uygun azotlu

bazlar ile eşleşebilir.

Dezoksiribonükleik Asit (DNA)

139

Burada meydana gelen şeritler, baz sıralaması yönünden

ebeveynin çift şeridine tümüyle benzediği ve çift

şeritlerinden herbiri bir ebeveyn şeridi içerdiği için

replikasyona semikonservatif eşleşme denir.

DNA molekülünde birbiri üzerinde yer alan 3 azotlu baz

bir amino asidi kodlar ve buna kodon denir.

Dezoksiribonükleik Asit (DNA)

140

141

RNA’ların oluşabilmesi için, primer (birincil) DNA’ lara

gereksinim duyulur.

RNA yapısının DNA yapısından farkı?• Deoksiriboz yerine riboz bulunur.

• Timin yerine Urasil bulunur.

• Çift sarmal değildir.

Başlıca üç tip RNA vardır. mRNA, rRNA, tRNA

Ribonükleik Asit (RNA)

142

143

144

Transkripsiyon

DNA Transcription

145

Proteinlerin yapısındaki amino asitlerin diziliş sırasını

DNA belirler.

Bir DNA’ nın polinükleotid zincirinde bulunan her üç

azotlu baz, bir amino asidi kodlar (kodon). • İşte nükleustaki DNA’ lardaki azotlu bazların diziliş sırası

genetik haberi oluşturur.

Protein biyosentezindeki ilk koşul DNA’ lardaki

genetik haberin ribozomlarda protein sentezinin

meydana geldiği yere taşınmasıdır. Bunu mRNA’ lar

gerçekleştirir; Transkripsiyon.

mRNA (Messenger/Haberci/Elçi RNA)

146

Protein sentezi için gerekli genetik haberi ve DNA

kısmını temsil eden bir RNA kalıbı oluşur. Sitoplazmaya

geçer ve ribozomlara bağlanır.

Amino asit kodu virüslar dahil hayatın şimdiye kadar

araştırılmış tüm şekilleri için geçerlidir.

DNA’ nın genetik kodu RNA’ nın baz sırası ile taşınır.

mRNA’ nın baz sırası meydana gelen proteinin amino

asit sırasını belirler.

mRNA (Messenger/Haberci/Elçi RNA)

147

148

İkinci RNA tipini, sitoplazmanın endoplazmik

retikulumunun ribozom denen organilende yer alan rRNA

oluşturur. Ribozomların büyük kısmını RNA meydana

getirmektedir.

rRNA (Ribozomal RNA)

149

Özel amino asitlerle birleşme ve onları ribozomlara nakletme yeteneğinde olan RNA molekülleridir. 3 önemli özelliği vardır.• Özel bir amino asidi kovalent olarak

bağlayabilirler.

• Kendi yapıları içerisinde mRNA kodundaki amino asidi tamamlayan ve bu nedenle antikodon denen üçlü bir koda sahiptirler.

• mRNA’ nın kodu, ile tRNA’ nın antikodunu temsil eden bazlardan ilk ikisinin birleşmesi DNA’ daki prensibe göre olur.

tRNA (Taşıyıcı=Transfer RNA)

150

151

Kromoproteinler Prostetik grubu porfirinler gibi renkli maddeler olan

konjuge proteinlerdir.

Hemoglobin ve solunum enzimleri prostetik grubu hem olan kromoproteinlerdir.

Yine prostetik grubu riboflavin olan flavoproteidler, prostetik grubu melanin olan saç ve yünde bulunan proteinli maddelerde kromoproteinlerdir.

Katalaz enzimide prostetik grubu hem olan kromoproteindir.

Hem maddesini prostetik grup olarak taşıyan kromoproteinlere hemoproteidler adı verilir.• Hemoglobin, myoglobin, sitokromlar ve peroksidazlar birer

hemoproteiddirler.

152

Pirol halkası porfirinlerin ilk ve en basit temek

maddesini oluşturur. Pirol halkasına propiyonik asit,

asetik asit veya metil, etil, hidroksi etil, vinil gibi yan

zincirler eklenirse porfobilinojen denen yapı meydana

gelir. Porfobilinojen’ e monopirol denir ve porfirinlerin

ön maddesi olarak kabul edilirler.• Dört porfobilinojen halkası metin (=CH—) köprüleriyle

birbirine bağlanırsa porfirinler meydana gelir.

• Porfirinler yan zincir taşımayan 4 pirol halkasından kurulu,

kapalı bir yapı olan porfin ön maddesinin türevleri olarak da

tanımlanmaktadır.

Porfirinler

153

Pirol Halkası Porfobilinojen (PBG)

154

Porfirin halkasına 4 asetik

asit, 4 propiyonik asit

bağlanırsa üroporfirinler

oluşur. • Üroporfirin I

• Üroporfirin III

• Koproporfirin I

• Koproporfirin III

Porfirinler

Porfin Halkası

155

Porfirinler

Hemoglobin• Prostetik grup olarak HEM taşıyan kromoproteinlerdir.

• Dört hem grubunun birbirine paralel bir şekilde ve peptid

zincirine dik olarak globinle bağlanmalarıyla oluşur.

• Ana karnında hemoglobin başlıca karaciğerde sentezlenir.

Yetişkinlerde kemik iliğinde de sentez edilir.

• Hemoglobin histidin yönünden zengindir ve kanda fazla

bulunması nedeniyle iyi bir tampondur.

• En önemli görevi oksihemoglobin oluşturmak suretiyle

akciğerlerde atmosferik oksijen ile birleşerek oksijeni

dokulara taşımaktır.

156

Heme Hemoglobin

157

Porfirinler

• Hemoglobindeki 4 hem grubundan her biri 1 molekül oksijen

bağlayabilir.

• Hemoglobin CO2 ile birleşirse karbaminohemoglobin meydana

gelir.

• CO ile birleşirse karboksihemoglobin oluşur.

• Fe++ oksitleyici maddeler ile tepkimeye girerse methemoglobin

meydana gelir.

• Fe++ bazı anyonlar ile yer değiştirebilir. Siyanür ile birleşerek

siyan-methemoglobin oluşturu.

• Oksihemoglobin H2S ile muamele edilirse sulfohemoglobin

meydana gelir.

158

PorfirinlerMyoglobin

• Hemoglobinin dokulara getirdiği

oksijeni tutar.

• Yapısında;◦ 153 amino asit içeren tek bir

polipeptid zincir bulunur.

◦ Globüler yapıdadır.

◦ Prostetik grup olarak 1 molekül hem

maddesi taşır.

• Kas dokuda bulunur.

159

Eritrositler yaklaşık 125 gün ömürleri sonunda yıkılırlar ve bunun sonucu olarak porfirin halkası açılır. 4 pirol halkası içeren açık bir zincir meydana gelir ki bunlara safra renkli maddeleri denir.

Safra renkli maddeler grubuna dahil maddelerin tamamının teorik olarak bir ana (proto)Bilin maddesinden türemiş oldukları kabul edilir.

Hemoglobinin parçalanmasında, ilk basamakta meydana gelen safra renkli maddesi biliverdin’ dir.

Biliverdindeki porfobilinojen halkalarını bağlayan metin gruplarından birisinin metilen grubuna indirgenmesiyle (redüklenmesiyle) bilirubin meydana gelir.

Safra Renkli Maddeleri

160

Bilirubindeki vinil gruplarının etil gruplarına çevrilmesi ile mezobilirubin oluşur. Bundaki porfobilinojen halkalarını bağlayan diğer iki metin (=CH) grubundan, metilen (CH2) grubuna indirgenmesiyle mezobilirubinojen oluşur. Bununda iki yan porfobilinojen halkalarına ikişer H atomu girmesiyle sterkobilirubinojen oluşur. Klinik Biyokimya’ da mezobilirubinojen ve sterkobilinojene

bilinojenler veya ürobilinojenler adı verilir. Her ikisinde mevcut metilen grubunun H atomu kaybetmesiyle (oksitlenerek), mezobilirubinojenden ürobilin, sterkobilinojenden sterkobilin meydana gelir. Ürobilin idrarda, sterkobilin dışkıda ilk kez izole edildi.

Aslında bir çok doku ve diğer vücut sıvılarında bulunurlar.

Safra Renkli Maddeleri

161

Safra Renkli Maddeleri Özellikleri

• Mezobilirubinojen ve sterkobilirubinojen renksiz, ürobilin ve sterkobilin sarı, mezobilirubin ve bilirubin portakal sarısı ve biliverdin de mavimsi yeşil renktedir.

• Biliverdin ve bilirubin’in Na ve K tuzları suda çözündüğü halde, Ba ve Ca tuzları çözünmez.

• Tüten nitrik asit ile safra renkli maddelerinin çözeltileri tabaka yaptırılırsa, temas yüzetinde yeşil, mavi, menekşe, kırmızı renkler meydana gelir. Buna Gmelin deneyi adı verilir. Bu deney ile idrarda sarılığın teşhisi yapılabilir.

• Bilirubin taze hazırlanmış diazo ayıracı ile reaksiyona sokulursa kırmızı renkte azo-bilirubin meydana gelir. Kanda bilirubin miktar tayininde kullanılır. Tepkime adı Van den Bergh’ dir.◦ Diazo ayıracı sülfanilik asit, HCl ve sodyum nitrit içeren bir karışımdır.

162

Safra renkli maddelerinden olan bilirubin’ in plazmada,

toplanmasına bilirubinemi, idrarla çıkarılmasına

bilirubinüri, deri ve mukazaya toplanarak bu dokuları

boyaması haline ikterus (sarılık) adı verilir. İkterus oluş

nedenlerine göre üçe ayrılır.

1. Mekanik/retensiyon Sarılık (Post-hepatik): Safra yollarının

yangı, taş, parazit, urlar gibi çeşitli nedenlerle, mekanik olarak

tıkanması ve safranın karaciğer hücrelerinde ve dokularda

toplanması olayıdır.

Serumda, hem direkt hemde indirekt bilirubin yükselmiştir.

İdrarda, bilirubin (+), ürobilinojen normaldir.

Dışkı renksizdir.

İkterus (Sarılık)

163

İkterus (Sarılık)2. Hepatosellüler Sarılık (Hepatik): Hepatit ve zehirlenmeler

gibi nedenlerle, karaciğer hücresinin bilirubini kandan alıp, safra kanallarına salgılayamaması ile oluşur.

Serumda, indirekt bilirubin yükselmiştir.

İdrarda, ürobilinojen (+)’dir.

Dışkı açık renklidir.

3. Hemolitik Sarılık (Pre-hepatik): Eritrosit parçalanmasının arttığı durumlarda birdenbire oluşan fazla bilirubinin karaciğer tarafından safra kanalına salgılamaya yetişememesi sonucu kanda birikmesiyle oluşur.

Serumda, indirekt bilirubin yükselmiştir.

İdrarda, ürobilinojen çok fazladır.

Dışkı koyu renklidir.

164

Serum ve Plazma• İçerisinde pıhtılaşmaya engel olacak uygun bir antikoagulan

madde bulunan tüpe kan alındıktan sonra, santrifüje edilecek

olursa, dibe çöken şekilli elemanlar ve üstte kalan sarı pembe

renkli sıvı kısımdan oluşan iki tabakaya ayrılır.

• Kanın bu şekilde ayrılan sıvı kısmına plazma denir. Plazma

içinde % 8 oranında plazma proteinleri, % 1 inorganik tuzlar,

geri kalan oranda da lipidler, karbonhidratlar, amino asitler

gibi maddeler bulunur. % 8 kısmını oluşturan plazma

proteinlerinin fibrinojen fraksiyonuda plazma içerisinde yer

alır.

Organizma Sıvılarının ve Dokularının Başlıca Proteinleri

165

Plazma içerisinde bulunan ve fibrin haline geçerek kanın

pıhtılaşmasını sağlayan fibrinojen plazmadan ayrıldığı

takdirde geriye kalan açık sarı kısım serum adını alır.

Organizma Sıvılarının ve Dokularının Başlıca Proteinleri

Plazma(Su, proteinler, lipidler,

karbonhidratlar, hormonlar vs.)

Eritrositler

Lökosit ve trombositler

Görsel Kaynak: WikiMedia

Normal

Hematokrit

(HCT)

Anemi

(HCT )

Polisitemi

(HCT )

166

Kanın Pıhtılaşması• Dolaşım kanında buluna çözünür bir protein olan fibrinojenin

değişmesiyle ortaya çıkar. Gerektiğinde bu fibrinojen bir dizi tepkime ile fibrine dönüşür. Bu olaya koagülasyon (kanın pıhtılaşması) adı verilir.

• Fibrinojenin fibrine çevrilmesi, trombin adı verilen bir enzim sayesinde olur. Bu enzim dolaşımda aktif değildir.

• Kanın pıhtılaşmasında başta Ca olmak üzere bir çok faktör rol oynar.

• Kanın pıhtılaşması basit bir olay değil, kompleks ve kontrol mekanizmalı bir süreçtir. Koagülasyon Kaskadı olarak isimlendirilir.

Organizma Sıvılarının ve Dokularının Başlıca Proteinleri

167

Trombositler, kanın şekilli elementleridir. • Dolaşım kanından kan alındığında, bu

trombositler tüpün cidarına yada bir kanama

söz konusu ise yaranın kenarlarına yapışırlar ve

parçalanırlar.

• Bu parçalanma sonu taşıdıkları tromboplastin

adı verilen bir madde açığa çıkar.

• Tromboplastinler, dolaşım kanında bulunan

ve trombinin inaktif şekli olan protrombin’i

trombin’e çevirir. Trombinde fibrinojenin

fibrin haline geçmesini sağlayarak kanın

pıhtılaşmasını sağlar.

Organizma Sıvılarının ve Dokularının Başlıca Proteinleri

Canine

Feline

Kaynak: eClinPath

168

Coagulation Cascade Animation

169

Plazma ve serum proteinleri

FibrinojenGlikoprotein yapıdadır. Elipsoid, çomak yapısındadır.

Çözeltilerde ileri derecede vizkozdur. Kanın pıhtılaşmasında

en önemli rolü oynar.

Serum

Albümin

Çoğunlukla lipoprotein yapıdadır. Elipsoid biçimdedir. Ozmotik

basıncın korunmasında önemlidir. Zor çözünür maddeleri

bağlayarak çözünür hale getirirler ve dolaşım kanında

transportlarını sağlarlar.

Serum

Globulin

α-globulinler: Glikoprotein yapısındadır. Seruloplazmin ve

protrombin örnek olabilir.

β-globulinler

γ-globulinler: Antikorlar yada immunglobulinlerde denir.

Organizma Sıvılarının ve Dokularının Başlıca Proteinleri

170

Kas Proteinleri

Sarkoplazma Proteinleri Miyojen, Miyoglobin, Miyoalbümin, Globin-X

Fibriller ProteinlerMiyozin, Aktin (Globuler aktin/G-aktin, Fibriller

aktin/F-aktin)

Organizma Sıvılarının ve Dokularının Başlıca Proteinleri

Süt ve Yumurta Proteinleri

Süt Proteinleri Kazein, Laktalbümin, Laktoglobulin, İmmunoglobulinler

Yumurta

Proteinler

Akında: Ovalbümin, Konalbümin, Ovomükoid,

Ovoglobulinler, Müsin, Avidin

Sarısında: Vitellin, Livetin, Fosfvitin (tamamı

fosfoprotein yapıdadır).

Ası. T. 1999. Tablolarla Biyokimya, Cilt 1

Engelking LR. 2014. Textbook of Veterinary Physiological Chemistry. 3rd

edn. Academic Press.

Smith JG (2010). Organic Chemistry, 3rd Edition, McGraw-Hill.

Smith JG (2012). General, Organic, & Biological Chemistry 2nd Edition,

McGraw-Hill.

Sözbilir Bayşu N, Bayşu N. 2008. Biyokimya. Güneş Tıp Kitapevleri, Ankara

Kaynaklar

172

Soru 1 Cevap: B

Aşağıdakilerden hangisi bilinen en basit amino asittir ?

a) Alanin

b) Glisin

c) Treonin

d) Triptofan

e) Glumatik asit

173

Soru 2Cevap: C

Proteinlerin çeşitli maruziyetler nedeniyle yapısının

bozulmasına ............ denir.

a) Deamidasyon

b) Renatürasyon

c) Denatürasyon

d) Dekarboksilasyon

e) Deaminasyon

174

Soru 3Cevap: A

Porfirinlerin ilk ve en basit temel maddesini hangi

molekül oluşturur?

a) Pirol halkası

b) Porfobilinojen

c) Fibrinojen

d) Sterkobilin

e) Biliverdin

Sorularınız ?

Bir sonraki konu;

ENZİMLER